Wie künstliche Intelligenz und 360-Kameras dazu beitragen, Korallenriffe zu retten

Der Klimawandel hat die Korallenriffe gebleicht und die dort heimischen Meeresspezies dezimiert, da zumindest die ersten großen Beobachtungen 1980 in der Karibik aufgezeichnet wurden. Glücklicherweise ist der neue A.I. Die Katalogisierung zur Identifizierung der geografischen Regionen, in denen Korallen immer noch florieren, hofft, den Trend umzukehren, indem einige der dichtesten und vielfältigsten aquatischen Ökosysteme der Welt vor dem Aussterben bewahrt werden.

Es gibt zahlreiche Gründe, warum wir uns um die Rettung von Korallenriffen kümmern müssen, von ethisch bis wirtschaftlich. Zusätzlich zu einem Viertel von Meerestieren beherbergen diese Riffe der Weltwirtschaft einen Umsatz von 375 Milliarden US-Dollar der Wächter und Ernährungssicherheit für eine halbe Milliarde Menschen. Ohne sie sagen die Forscher, unzählige Arten und die gesamte Fischereiindustrie, die von ihnen abhängt, würde einfach verdampfen.

Das Problem ist, dass es nur so viel Geld und so viel Zeit gibt, um die bereits laufenden Schäden zu mildern, während die 172 Nationen, die das „Pariser Übereinkommen“ der Vereinten Nationen über Klimaänderungen unterzeichnet haben, ihre CO2-Emissionen reduzieren wollen. Ein internationales Konsortium von Forschern sagt jedoch, dass sie hoffen, dass künstliche Intelligenz die Lücken füllen kann, und den Riffen helfen wird, die Aufmerksamkeit und die Ressourcen zu erhalten, die sie zum Überleben benötigen.

Die Lösung bestand aus einem Team von Forschern, die Unterwasserscooter mit 360-Grad-Kameras einsetzten und 1487 Quadratkilometer Riff vor der Küste von Sulawesi in Indonesien fotografierten. (Sulawesi, eingebettet in der Mitte des Korallendreiecks, ist umgeben von der höchsten Konzentration mariner Biodiversität der Welt.)

Diese Bilder wurden dann in eine Form des tiefen Lernens eingespeist. Dies wurde im Verlauf von 400 bis 600 Bildern gelehrt, um Korallenarten und andere Riffinvertebraten zu identifizieren, um die ökologische Gesundheit dieser Region zu bewerten.

„Die Verwendung von A.I. Die schnelle Analyse von Korallenfotos hat die Effizienz unseres Handelns enorm verbessert “, sagte Emma Kennedy, eine benthische Meeresökologin an der University of Queensland, in einer Erklärung. "Was für einen Korallenriff-Wissenschaftler 10 bis 15 Minuten dauern würde, dauert die Maschine nun einige Sekunden."

"Die Maschine lernt in ähnlicher Weise wie ein menschliches Gehirn und wägt viele winzige Entscheidungen ab, was sie betrachtet, bis sie ein Bild aufbaut und sich sicher ist, eine Identifizierung vorzunehmen."

Kennedy und andere Forscher haben auch einen benutzerdefinierten, iterativen Clustering-Algorithmus verwendet, um Korallenriffe auf der ganzen Welt zu identifizieren, die am wahrscheinlichsten von Konservierungsressourcen profitieren. Ihre Formel basiert auf 30 Metriken, von denen bekannt ist, dass sie sich auf die Ökologie von Korallenriffen auswirken. Sie sind weitgehend in Kategorien wie historische Aktivität, thermische Bedingungen, Schäden durch Zyklonwellen und das Verhalten von Korallenlarven unterteilt. Eine Karte dieser Hauptstandorte für den zukünftigen Erhalt von Korallen wurde in veröffentlicht Erhaltungsbriefe, eine Zeitschrift der Society for Conservation Biology Ende Juli.

Die Forschung wurde durch großzügige Spenden der australischen Regierung, des Nature Conservancy, der Bloomberg Philanthropies, der Tiffany & Co. Foundation und der Paul G. Allen Family Foundation ermöglicht, deren Vergnügungskahn des Namensgebers im Bereich des Korallenriffs bemerkenswert ist Erschöpfung.

Kennedy und ihr Team hoffen, dass diese A.I. Die Techniken werden weiter verfeinert, um die Bewirtschaftung von Korallenriffen auf lokaler Ebene sowie mehrere ökologisch bedeutende Gebiete zu unterstützen, darunter das Meso-American Barrier Reef und die Korallen in Hawaii, die beide aus ihrer Studie ausgeschlossen werden mussten.

Sie glauben, dass lokale Versionen ihrer globalen Studie von Daten profitieren würden, die international für Riffe nicht einheitlich verfügbar sind: Informationen über die Chemie des Ozeans, die „Anpassungsfähigkeit“ lokaler Riffe, um dem Klimawandel standzuhalten, oder andere Belastungen in ihren Systemen oder Einzelheiten der lokalen wirtschaftlichen Abhängigkeit von diesen Korallenriffen.